MỤC LỤC

MỤC LỤC

DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT

DANH MỤC HÌNH VẼ

LỜI NÓI ĐẦU1

Chương 1. CÔNG NGHỆ CDMA3

1.1. Giới thiệu. 3

1.2. Nguyên lý của kỹ thuật đa truy nhập phân chia theo mã (CDMA). 3

1.3. Kỹ thuật trải phổ. 4

1.3.1. Giới thiệu4

1.3.2. Các kiểu trải phổ cơ bản6

1.3.2.1. Kỹ thuật trải phổ bằng cách phân tán phổ trực tiếp. 7

1.3.2.2. Kỹ thuật trải phổ bằng phương pháp nhảy tần số. 9

1.3.2.3. Kỹ thuật trải phổ bằng phương pháp nhảy thời gian. 10

1.3.3. Các chuỗi trải phổ cơ bản10

1.3.3.1. Chuỗi mã giải ngẫu nhiên PN11

1.3.3.2. Chuỗi Hadamarh Walsh. 12

1.4 Chuyển giao. 12

1.4.1. Mục đích của chuyển giao. 12

1.4.2. Các loại chuyển giao. 13

1.4.2.1. Chuyển giao mềm và mềm hơn. 13

1.4.2.2. Chuyển giao cứng. 14

1.5. Thủ tục phát thu tín hiệu. 15

1.6. Điều khiển công suất trong CDMA15

1.6.1. Điều khiển công suất vòng hở (OLPC) (Open-loop power control). 17

1.6.2. Điều khiển công suất vòng kín (CLPC) (closed loop power control). 18

1.7. Kết luận. 19

Chương 2. KỸ THUẬT OFDM . 20

2.1. Giới thiệu. 20

2.2. Hệ thống OFDM . 20

2.2.1. Sơ đồ khối20

2.2.2. Nguyên lý hoạt động 20

2.3. Kỹ thuật xử lý tín hiệu OFDM . 21

2.3.1. Tính trực giao. 21

2.3.2. Mã hóa sửa sai trước FEC (Forword Error Correcting). 23

2.3.3. Phân tán kí tự23

2.3.4. Sắp xếp. 23

2.3.5. Sử dụng IFFT/FFT trong OFDM . 24

2.3.5.1. Phép biến đổi24

2.3.5.2. Ứng dụng FFT/IFFT trong OFDM25

2.4. ISI, ICI trong hệ thống OFDM . 27

2.4.1. Khái niệm . 27

2.4.2. Phương pháp chống nhiễu liên ký hiệu29

2.5. Các vấn đề kỹ thuật trong OFDM . 30

2.5.1. Ước lượng tham số kênh30

2.5.2. Đồng bộ trong OFDM . 31

2.5.2.1. Đồng bộ ký tự. 31

2.5.2.2. Đồng bộ tần số sóng mang. 32

2.5.2.3. Đồng bộ tần số lấy mẫu. 33

3.5.2.4. Giảm PAPR (Peak to Average Power Ratio)33

2.6. Đặc tính kênh truyền trong kỹ thuật OFDM . 34

2.6.1. Sự suy hao. 34

2.6.2. Tạp âm trắng Gaussian34

2.6.3. Fading Rayleigh35

2.6.4. Fading lựa chọn tần số. 36

2.6.5. Trải trễ. 36

2.6.6. Dịch Doppler. 36

2.7. Đặc điểm và ứng dụng của kỹ thuật OFDM . 37

2.7.1. Ưu điểm của kỹ thuật OFDM . 37

2.7.2. Nhược điểm của kỹ thuật OFDM . 37

2.7.3. Ứng dụng của kỹ thuật OFDM . 38

2.8. Kết luận. 38

Chương 3. HỆ THỐNG MC-CDMA39

3.1. Giới thiệu. 39

3.2. Hệ thống MC-CDMA39

3.2.1. Khái niệm MC-CDMA39

3.2.2. Sơ đồ khối39

3.2.3. Nguyên lý chung của kỹ thuật MC – CDMA40

3.3. Máy phát MC-CDMA40

3.4. Máy thu MC-CDMA43

3.5. Kênh truyền. 44

3.6. Các kỹ thuật dò tín hiệu ( Detection algorithm). 46

3.6.1. Phương pháp kết hợp khôi phục tính trực giao ORC:47

3.6.2. Phương pháp kết hợp khôi phục tính trực giao ORC đỉnh (TORC). 47

3.6.3. Phương pháp kết hợp độ lợi bằng nhau (EGC). 47

3.6.4. Phương pháp kết hợp tỷ số cực đại (MRC). 48

3.6.5. Phương pháp kết hợp sai số trung bình bình phương tối thiểu 49

3.7. Các phương pháp triệt nhiễu. 49

3.7.1. Phương pháp triệt nhiễu nối tiếp (SIC). 49

3.7.2. Phương pháp triệt nhiễu song song (PIC). 51

3.8. Vấn đề dịch của tần số sóng mang trong hệ thống MC-CDMA51

3.9. Giới hạn BER của hệ thống MC-CDMA56

3.10. Phân loại57

3.11. Ưu điểm của kỷ thuật MC-CDMA60

3.12. Nhược điểm của hệ thống MC-CDMA60

3.13. Kết luận 61

Chương 4. ĐIỀU KHIỂN CÔNG SUẤT TRONG HỆ THỐNG MC-CDMA62

4.1. Giới thiệu. 62

4.2. Mục đích của điều khiển công suất trong hệ thống MC-CDMA62

4.3. Điều khiển công suất trong hệ thống MC-CDMA63

4.4. Hồi tiếp dương trong điều khiển công suất đường lên. 67

4.5. Cơ chế điều khiển công suất trong các hệ thống MC-CDMA68

4.6. Các phương pháp điều khiển công suất trong hệ thống MC-CDMA71

4.6.1. Điều khiển công suất fixed-step và multi-level71

4.6.2. Điều khiển công suất dự đoán72

4.6.3. Dự đoán công suất thu được kế tiếp. 73

4.6.4. Phân tích BER76

4.7. Hệ thống MC-CDMA với băng chọn lọc thích nghi77

4.7.1. Truyền dữ liệu trên băng chọn lọc thích nghi78

4.7.2. Phương pháp xác định hệ số chọn lọc băng tần79

4.7.2.1. Hệ số chọn lọc băng tần tối ưu. 80

4.7.2.2 . Phân tích BER trong hệ thống 1/N 79

4.8. Kết luận. 83

Chương 5. KẾT QUẢ TÍNH TOÁN VÀ MÔ PHỎNG . 84

5.1. Giới thiệu. 84

5.2. Các thông số mô phỏng. 85

5.3. Mô phỏng. 85

5.3.1. Mô phỏng phương pháp điều khiển công suất fixed step. 85

5.3.2. Mô phỏng phương pháp điều khiển công suất đa mức (multilevel). 86

5.3.3. Mô phỏng phương pháp điều khiển công suất dự đoán trước. 88

5.4. So sánh ba phương pháp dựa vào công suất phát, SNR, BER90

5.5. Mô phỏng hệ thống MC-CDMA lựa chọn băng tần thích nghi (1/N ). 90

5.6. Kết luận. 93

KẾT LUẬN VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN ĐỀ TÀI. 94

TÀI LIỆU THAM KHẢO96

[FONT=&]PHỤ LỤC

LỜI NÓI ĐẦU

Các công nghệ đa truy nhập là nền tảng của các hệ thống thông tin đa truy nhập vô tuyến nói chung và thông tin di động nói riêng. Các công nghệ này cho phép các hệ thống đa truy nhập vô tuyến phân bổ tài nguyên vô tuyến một cách hiệu suất cho người sử dụng. Cùng với sự phát triển như vũ bão của khoa học kỹ thuật, các hệ thống thông tin di động mới sử dụng các công nghệ mới, tiên tiến. Nhằm đáp ứng được nhu cầu sử dụng của con người.

Với sự kết hợp giữa công nghệ đa truy nhập phân chia theo mã (CDMA) và kỹ thuật đa truy nhập phân chia theo tần số trực giao (OFDM) đã tạo nên một công nghệ mới là công nghệ đa truy nhập phân chia theo mã điều chế đa sóng mang (MC-CDMA) đây là một công nghệ tiên tiến đầy triển vọng, với công nghệ MC-CDMA nó đã loại bỏ được những khuyết điểm mà hai công nghệ đã vấp phải và đã chọn lọc ra được những ưu điểm của các công nghệ trên. Đây sẽ là công nghệ mới được ứng dụng trong các hệ thống thông tin đa truy nhập vô tuyến băng rộng đa phương tiện và di động thế hệ sau.

Để tạo ra được khả năng truyền tốc độ cao, tính bền vững với fading chọn lọc tần số, sử dụng băng thông hiệu quả, tính bảo mật cao và giảm độ phức tạp của hệ thống thì chúng ta đi tìm hiểu và nghiên cứu về việc điều khiển công suất trong hệ thống MC-CDMA là quan trọng và có ý nghĩa thực tế.

Nhận thức được tầm quan trọng và những kiến thức chuyên ngành của mình nên em đã quyết định chọn đề tài “ĐIỀU KHIỂN CÔNG SUẤT TRONG HỆ THỐNG MC – CDMA” làm đồ án tốt nghiệp của mình.

Nội dung của đề tài gồm 5 chương như sau:

Chương 1: Công nghệ CDMA

Trong chương này chúng ta sẽ đi vào nghiên cứu khả năng đa truy nhập, phân tích ưu nhược điểm và điều khiển công suất của quá trình thu phát tín hiệu trong hệ thống CDMA.

Chương 2: Kỹ thuật OFDM

Chương này trình bày tổng quát về ghép kênh phân chia theo tần số trực giao là kỹ thuật điều chế đa sóng mang, trong chương này ta tìm hiểu sâu hơn về các đặc điểm của OFDM.

Chương 3: Hệ thống MC-CDMA

Trong chương này chúng ta sẽ đi vào phân tích những đặc điểm cơ bản của hệ thống đa truy nhập MC-CDMA.

Chương 4: Điều khiển công suất trong hệ thống MC-CDMA

Trong chương này chúng ta đi tìm hiểu về các phương pháp điều khiển công suất.

Chương 5: Kết quả tính toán và mô phỏng:

Trong chương này thể hiện được các kết quả và ý đồ mô phỏng thực tế.

Trong quá trình làm đề tài này không thể tránh khỏi những thiếu sót, sai lầm mong được quý thầy, cô và các bạn đóng góp ý kiến để em tiếp thêm kiến thức, kinh nghiệm cho sau này.

Em đặc biệt xin được cảm ơn thầy giáo ThS. Hồ Văn Phi đã tận tình hướng dẫn em hoàn thành đồ án này, em cũng không quên cảm ơn BGH Nhà trường đặc biệt là BNC khoa Kỹ thuật & Công nghệ, quý thầy cô giáo trong khoa và các bạn đã tạo mọi điều kiện thuận lợi cho em hoàn thành đồ án.

Em xin chân thành cảm ơn!

[FONT=&] Quy nhơn, ngày tháng .năm 2010